土釘墻施工技術在深基坑支護工程中的應用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉中 030600)

土釘墻施工技術在深基坑支護工程中的應用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉中 030600)

分析了樁基與土釘墻相結合的工作原理，對土釘墻支護的形式、特點及施工條件進行了研究，闡述了土釘墻支護后基坑開挖的施工方法，指出土釘墻具有施工簡單、造價低以及性能安全可靠的優點。

土釘墻，深基坑，支護，形式

土釘墻以其經濟實用、安全可靠的優勢，在現代高層建筑深基坑工程中,正逐漸得到越來越廣泛的運用。土釘墻作為深基坑支護的施工技術發展,其獨特的受力性能,良好的技術經濟效果,被越來越多地使用于工程項目中,并取得了明顯的技術經濟效益。

在深基坑開挖的支護工程或者是護坡的加固技術當中，用土釘進行支護、擋土的技術應用非常廣泛，因為土釘墻支護具有施工快捷、簡單，而且在施工中能夠隨時對設計進行調整等優點。在以前的深基坑施工當中，土釘支護一般被應用于有一定的結合能力或者是摩擦阻力較大的土層當中，比如稠度較大的粘性土、有一定的膠結能力的砂土或者粉質土等等，這是由土釘墻的受力工作原理決定的，在軟土層當中，如果單單采用土釘墻則很難滿足施工要求，所以一般在工程施工當中，采用土釘與其他的支護形式相結合的支護形式，即為復合土釘支護方式，這種支護方法具有巨大的潛力，比如土釘墻加攪拌樁的支護形式、錨桿加土釘墻的支護形式等等，這都是在工程中比較具有代表性的，而且在實際的應用當中，這些支護形式也得到了成功的運用。

1 樁基與土釘墻相結合的工作原理

在深基坑支護當中，如果能夠對深基坑的土體進行強度的提高與加強，則土釘支護結構能夠利用這部分加強的土體成為支護結構的一個組成部分，而在深基坑開挖的支護過程當中，隨著土體開挖的深度不斷加大，側邊的土壓力也在不斷增加，這樣土體增加的強度能夠得到有效的利用，如果深基坑當中存有軟弱下臥層或者是軟弱的夾土層這樣的地質時，深基坑的土釘支護就很難滿足深基坑防護的要求，深基坑的土體有可能因為剪切面的滑動而受到破壞，因此增加土釘的長度或者錨桿的長度以及數量已經很難提高土釘支護的支護能力，在這樣的情況下，就必須采取其他的工程措施來保證深基坑支護的穩定性，提高土體的邊坡穩定性與抗剪能力，保證深基坑的安全施工，其中攪拌樁、灌注樁等等都具有一定的抗剪能力，能夠提高深基坑防護工程的穩定性與安全性，在深基坑的側邊土壓力的作用下，樁基與土釘墻能夠形成一個共同抵抗剪力的整體結構，對于樁體來講，土釘加固的土體與下層土體是接觸的，因此在水平壓力的作用下，土釘結構與被加固的土體之間就會產生被動摩擦力，這樣可以減小由于主動土壓力造成的滑移與變形，提高復合支護結構的抗側能力，也會減小樁體在土中的打入深度，具有經濟性，在土釘的支護底部，樁體抗剪強度較高也彌補了土釘的缺點，所以深基坑的穩定性更加容易滿足。

2 土釘墻支護的特點與施工條件

根據不同的施工地質條件與深基坑的深度特點，土釘墻支護的方案可以分為很多種，支護的類型也可以分為若干種，比較常見的支護類型有以下幾種：

1)自立支護的形式。主要有以下兩種形式，第一種是水泥攪拌樁擋墻的支護；第二種是懸臂排樁的支護形式，這兩種支護形式的共同特點是深基坑內部沒有支撐的結構，因此可以進行地下室施工與機械化挖土的施工，使用水泥攪拌樁擋墻的缺點是擋墻的占地面積會比較大，所以不適合于占地面積較小的工程，但是使用這兩種支護方法的成本是很低的。它的缺點是支護樁的樁頂位移可能會比較大，所以當深基坑深度較大時，工程的造價會比較高。

2)排樁內部支撐的形式。這種支護形式最大的優點就是支護系統比較安全可靠，缺點是豎向支撐比較占施工的空間，而且必須保證每一個施工節點的施工質量，因為如果有一個節點出現質量問題，那么有可能整個支護結構都會被破壞，而且在施工過程中，應當盡量選擇簡單的支撐，否則會影響到機械化施工的進度，不利于成本的節約。

3)排樁加拉錨的形式。使用排樁加拉錨的形式可以在外側的地面進行拉錨或者在排樁的巖土上進行錨桿支護。使用外側地面的拉錨支護費用較低，而且支護的操作比較方便，深基坑的施工空間也比較大，但是采用這種支護形式要求場地也比較大，否則施工的場地空間可能不足。第二種形式適用于土層比較薄或者土層地質比較好的場地，對地下室的施工與深基坑的開挖都是比較有利的。

3 土釘墻施工中應當考慮的相關因素

在深基坑支護方案的選擇當中，應當重點考慮以下幾種環境條件的影響：

1)深基坑的周圍場地的情況與地質的情況，不同的地質情況使用不同的深基坑支護方案；2)深基坑周圍的建筑物情況，如果存在比較重要的建筑物，那么采用的支護方案應當保證建筑物以及地下管線不受到深基坑支護的影響；3)深基坑周圍的交通情況與地下水的情況，保證深基坑的支護不受到地下水的影響；4)考慮深基坑周圍地下構筑物的管線，施工中應當盡量避開管線，防止對周邊的構筑物造成影響；5)還要考慮到深基坑周邊的特殊環境的影響和對于深基坑施工的要求，不同的深基坑環境，要設置不同的安全系數與監測預警值，盡量節約支護的施工成本，保證企業的經濟利益。

在地下水的控制當中，應當注意降水、防水與兩種措施的結合。如何控制地下水是我國工程當中的難題，降水的處理方式分為坑內降水與坑外降水兩種，疏導地下水的方法也分為抽排與導滲兩種，在降水的過程當中，深基坑四周要做防水帷幕和封底，降水更加經濟一些，但是會對周邊的環境造成不利的影響，所以應當把防水、降水和回灌技術結合起來，這樣更加經濟。

4 土釘墻支護后基坑開挖的施工方法

在深基坑支護當中，設計好的支護方案應當為土方開挖創造良好的施工條件，當然，合理的土方開挖也可以保證基坑的安全?；又ёo結構的位移與支護結構的剛度以及地層性質是相關的，也和基坑的開挖順序以及開挖形式有關，相比于從一側開挖直到另一側的推進開挖方法，從中間開始開挖或者是兩側對稱開挖的中心島法更加安全，對基坑的影響更小，在深基坑的開挖中也應當采用分層的方法，控制開挖的深度與支撐的架設，充分利用基坑工程的時間與空間。

在施工中，還要注意信息化設計的應用，包括施工的經驗、觀察和理論信息等，這些信息可以通過施工監測得到，對信息進行處理，可以掌握支護結構的工作狀態，對于異?，F象與潛在的危險也可以及時進行處理，另外通過基坑監測還可以掌握基坑的變形，從而對基坑的安全作出評估。

5 結語

深基坑工程具有高風險與高難度，基坑的支護是把支護結構、基坑土體、周邊環境與施工方法結合起來的一個動態變化的復雜工序，目前由于設計、施工方面原因造成基坑事故的大有人在，或者是在支護的選型與設計上面過于保守，使得企業蒙受經濟損失的也有很多例子，這是我國深基坑存在的兩種極端的問題，施工人員應當對方案進行合理甄選。

[1] 程 鵬.深基坑支護工程專項方案編制與比選研究[D].贛州：江西理工大學，2011.

[2] 董 慧.深基坑支護工程施工技術管理重點與方法的分析[D].廣州：華南理工大學，2013.

[3] 廖媛麗.滲流對深基坑支護工程的影響研究[D].天津：天津大學，2007.

[4] 王興文.遺傳優化設計方法及其在城市深基坑支護工程中的應用[D].南寧：廣西大學，2001.

[5] 廖曉坤.深基坑支護工程的分析與研究[D].合肥：合肥工業大學，2008.

[6] 刁桂桓.深基坑支護工程安全專項施工方案的編制方法及配套軟件開發[D].南昌：南昌大學，2009.

[7] 李 杰.對拉支護結構在深基坑支護工程中設計方法和數值模擬的研究[D].北京：中國地質大學(北京)，2008.

Application of soil-nailing wall construction technology in deep foundation support engineering

Ren Hongliang

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCorporation,Jinzhong030600,China)

The paper analyzes the working principle of pile foundation and soil-nailing wall, studies soil-nailing wall support forms, features and construction conditions, describes foundation excavation methods after soil-nailing wall support, and finally points out advantages of soil-nailing wall, such as simple construction, low cost and safe and reliable performance as well.

soil-nailing wall, deep foundation, support, form

2015-06-02

任宏亮(1974- )，男，工程師

1009-6825(2015)23-0044-03

TU463

A